隨著城市化進(jìn)程的不斷深入,城市用地緊張,為解決城市交通的擁堵問題,在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,相繼出現(xiàn)了一大批高架橋梁,但仍不能很好地解決交通擁堵問題,因此,城市高架與軌道交通一體化橋梁便應(yīng)運(yùn)而生。
普通高架橋梁為雙層結(jié)構(gòu)形式,上層高架供機(jī)動(dòng)車輛通行,下層地面道路供機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛及人通行。城市高架地鐵一體化橋梁為三層結(jié)構(gòu)形式,上層高架供機(jī)動(dòng)車輛通行,中層供軌道交通運(yùn)營,下層地面道路供機(jī)動(dòng)車輛、非機(jī)動(dòng)車輛及人通行。一體化橋梁與普通高架橋梁相比,既節(jié)約了用地,同時(shí)擴(kuò)大了交通功能,能較好地解決交通擁堵問題,為城市化進(jìn)程開辟了新的領(lǐng)域。目前在國內(nèi)僅上海等少數(shù)大城市有過應(yīng)用,在浙江省內(nèi)尚屬首次應(yīng)用。
寧波市北環(huán)快速路工程中高架軌道一體化H型墩柱采取分三次澆筑工藝,實(shí)現(xiàn)多座墩柱快速有效地流水作業(yè),并節(jié)約了大量鋼模板,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
寧波市北環(huán)快速路位于寧波市江北區(qū),毗鄰寧波北出口,全長(zhǎng)8.6公里。濟(jì)南城建建設(shè)集團(tuán)負(fù)責(zé)本工程II標(biāo)段的施工,寧波市斯正項(xiàng)目管理咨詢有限公司負(fù)責(zé)監(jiān)理工作。本標(biāo)段西起宏圖路,東至洪塘中路,總長(zhǎng)2538Km(K2+450.5~K4+808.5),含廣元互通立交和軌道車站二座。上層為市政高架橋梁,下層為軌道交通橋梁,兩層結(jié)構(gòu)共用下部結(jié)構(gòu),H形橋墩平均高度25 m。
H型橋墩由雙立柱、橫梁和蓋梁三大部分組成。包括下立柱、中橫梁、上立柱、蓋梁。
除蓋梁外,H型墩柱實(shí)際上是一個(gè)整體結(jié)構(gòu),但考慮到分段施工便于綁扎鋼筋和立模以降低施工難度、避免質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn),也提高鋼模周轉(zhuǎn)使用率,形成流水作業(yè),加快施工進(jìn)度。因此采用三次澆注施工。
根據(jù)分段施工方法,橫梁跟部與上下柱間各預(yù)留一個(gè)施工縫。施工縫位置選擇線形變化點(diǎn),但本工法施工縫位置選擇原因?yàn)椋?/p>
⑴ 中橫梁端部底面線形為圓弧形,內(nèi)部主鋼筋也呈圓弧形向下伸入下立柱之中0.85m。因此為了便于中橫梁鋼筋安裝,施工縫設(shè)置在中橫梁底面弧線下端以下1m處。
⑵ 中橫梁與上立柱的施工縫設(shè)置在中橫梁頂面以上0.6m處??紤]了施工上立柱時(shí)鋼模板底部設(shè)置鋼抱箍的需要。
⑴ 支模架系統(tǒng)設(shè)計(jì)充分考慮立柱腳手架與橫梁、蓋梁承重支撐架之間的交叉作業(yè)關(guān)系,腳手架和支撐架材料均采用常用的Ф48*3mm碗扣式鋼管,經(jīng)過精心布局,使腳手架與承重支撐架的立桿能盡量相互共用,減少重復(fù)搭拆。上部節(jié)段施工時(shí),可充分利用先期澆注的下部節(jié)段與支撐架系統(tǒng)逐層抱結(jié),提高支撐架穩(wěn)定性。
⑵ 蓋梁中部的承重支架搭設(shè)在已澆筑成型的中橫梁上。邊緣承重立桿則直接落至地面,為解決內(nèi)外立桿的剛度差異,采取與中橫梁抱結(jié)的措施,確保支架整體穩(wěn)定性。
墩柱放樣及復(fù)核→下立柱及中橫梁支架搭設(shè)→下立柱鋼筋安裝→下立柱模板安裝→下立柱砼澆筑及養(yǎng)護(hù)→下立柱拆?!袡M梁底模安裝→中橫梁鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→中橫梁側(cè)?!鷻M梁拆除側(cè)?!鷻M梁張拉預(yù)應(yīng)力→上柱及蓋梁中間支架→上柱鋼筋安裝→上立柱模板安裝→上立柱砼澆筑及養(yǎng)護(hù)→上立柱拆模→蓋梁懸臂段支架搭設(shè)→蓋梁底模安裝→蓋梁鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋安裝→蓋梁側(cè)模安裝→蓋梁砼澆筑及養(yǎng)護(hù)→蓋梁側(cè)模拆除→蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉及封錨→整體落架。
4.2.1 墩柱放樣及復(fù)核
⑴ 放樣定點(diǎn)
軌道交通測(cè)量要求高,H型墩柱軸線偏位≤10mm,垂直度≤1/1000,線間距設(shè)計(jì)值0~10mm。采用尼康325型全站儀,誤差≤2″;水準(zhǔn)儀為DSZ2,誤差≤2mm;鋼尺誤差≤2mm;運(yùn)用CAD及編程計(jì)算器校核對(duì)墩柱的模板進(jìn)行嚴(yán)格控制。
⑵ 測(cè)量復(fù)核
放樣完畢,需對(duì)平面尺寸進(jìn)行測(cè)量復(fù)核;確認(rèn)偏差符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求,方可立模;立模完畢,需再次復(fù)核位置和尺寸。
4.2.2 墩柱支架搭設(shè)
⑴ 支架形式
墩柱施工腳手架和中橫梁、蓋梁承重支架均采用碗扣式鋼管搭設(shè)。腳手架立桿縱向間距90cm,橫梁間距60cm,步距180cm;中橫梁承重支架立桿縱橫向間距60cm,步距120cm。支撐架的構(gòu)造要求按照有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。
⑵ 支撐架與承重架連接
在承重支架外側(cè)增加一排60×90cm的非承重的“過渡支架”,然后再在這一排“過渡支架”的外側(cè)搭設(shè)腳手架及梯道以滿足承重支架與腳手架分離的安全要求?!斑^渡支架”的橫桿步距與承重支架相同,為120cm,使之與承重支架一一對(duì)應(yīng),緊密連接。而外側(cè)腳手架的橫桿步距為180cm(滿足人員通行要求),步距相差60cm,與“過渡支架”之間連接橫桿的數(shù)量少于“過渡支架”與承重支架的連接。
4.2.3 鋼筋綁扎及驗(yàn)收
主筋采用滾扎直螺紋套筒連接,接頭處按50%錯(cuò)開,錯(cuò)開距離≥1m;箍筋及中橫梁骨架鋼筋采用常規(guī)電弧焊接,單面焊接10d,雙面焊接5d。最外側(cè)鋼筋的凈保護(hù)層厚度不小于35mm,縱向主筋凈保護(hù)層厚度不小于40mm。
4.2.4 模板安裝
立柱模板、中橫梁側(cè)模、蓋梁側(cè)模均采用定型鋼模板,中橫梁、蓋梁底模采用竹膠板(便于人工拆除,利于安全作業(yè))。下立柱與中橫梁、中橫梁與上立柱之間采用抱箍連接。
4.2.5 砼澆筑
混凝土全部采用商品砼,泵送澆筑。中橫梁砼澆筑時(shí),為了保證頂面梁邊緣處砼不涌起,我們?cè)O(shè)置1m寬的模板進(jìn)行壓重。
4.2.6 施工預(yù)應(yīng)力、封錨
砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%時(shí)方可張拉預(yù)應(yīng)力束,張拉需對(duì)稱進(jìn)行,以張拉力為主,以引伸量進(jìn)行校核;張拉完畢后,及時(shí)壓密注漿,封錨。
4.2.7 落架
直到蓋梁預(yù)應(yīng)力張拉并封錨后,方可進(jìn)行整體支架拆除;支架拆除必須按照《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》(JGJ130-2001)。
與傳統(tǒng)的高架橋梁相比,該結(jié)構(gòu)具有下述特點(diǎn):
集地面道路、軌道交通、高架橋梁于一體,有效避免高架橋梁與軌道交通的分離,對(duì)資源進(jìn)行有效的整合,節(jié)約大量土地。
軌道交通與高架橋梁的整合,避免了單一的出行方式,使人們出行便捷,同時(shí),大大減輕交通擁堵。
便捷的軌道交通,使人們開車出行比率下降,尾氣排放比例降低,為城市的環(huán)境保護(hù)和美化起到至關(guān)重要的作用。
城市高架與軌道共建,實(shí)施的項(xiàng)目不多。比普通橋墩施工難度大,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高。為控制一體化橋墩安全和施工質(zhì)量,必須保證支架的穩(wěn)定,而在高寬比大的情況下,支架的穩(wěn)定要求,也是本工程所須克服的施工難點(diǎn)。